(57)【要約】【課題】構成が簡単でかつ低コストであり、小型でより利便性の高い打ち込み装置ないし鋲打機を得る。【解決手段】釘、ボルト、ピンなどの固定素子を基盤へ打ち込むため、少なくとも１個の、押し付け装置によって軸線方向へ移動しかつ少なくとも１個のガイド手段によってガイドされる壁部分を有する酸化剤‐燃焼ガス混合物のための燃焼室１４と、燃焼室１４と連結し、内部で打ち込みピストン１１が移動するガイドシリンダ１２とを備え、押し付けストロークを伝達する伝達装置を介して押し付け装置を、移動可能な壁部分に作用的に連結した燃焼ガス駆動型打ち込み装置１０において、伝達装置をロープ牽引伝達装置２０として構成し、壁部分を燃焼室スリーブ１５内でスライドする燃焼室後壁１６として構成し、ロープ牽引伝達装置２０に伝達部材２１と、伝達部材２１のための少なくとも１個の転向ホイール２４とを設ける。【選択図】図１
2006218620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
釘、ボルト、ピンなどの固定素子を基盤へ打ち込むため、少なくとも１個の、押し付け装置によって軸線方向へ移動しかつ少なくとも１個のガイド手段によってガイドされる壁部分を有する酸化剤-燃焼ガス混合物のための燃焼室（１４）と、この燃焼室（１４）に連結し、打ち込みピストン（１１）が内部で移動するガイドシリンダ（１２）とを備えており、押し付けストロークを伝達する伝達装置を介して押し付け装置を、移動可能な壁部分に作用的に連結した燃焼ガス駆動型打ち込み装置において、前記伝達装置をロープ牽引伝達装置（２０）として構成し、また前記壁部分を燃焼室スリーブ（１５）内でスライドする燃焼室後壁（１６）として構成し、ロープ牽引伝達装置（２０）に、伝達部材（２１）と、伝達部材（２１）のための少なくとも１個の転向ホイール（２４）とを設けたことを特徴とする燃焼ガス駆動型打ち込み装置。
【請求項２】
伝達部材（２１）の第１端部（２２）をガイドシリンダ（１２）に、第２端部（２３）を燃焼室後壁（１６）に固定し、前記少なくとも１個の転向ホイール（２４）を押し付け装置の構成部分に設けた請求項１記載の燃焼ガス駆動型打ち込み装置。
【請求項３】
燃焼室スリーブ（１５）を押し付け装置の押し付け素子（３０）に連結し、前記押し付け素子と一緒に移動可能にした請求項１または２項に記載の燃焼ガス駆動型打ち込み装置。
【請求項４】
前記少なくとも１個の転向ホイール（２４）を、燃焼室スリーブ（１５）の押し付け素子（３０）側とは反対側の端部に設けた支持部材（２５）に取り付けた請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の燃焼ガス駆動型打ち込み装置。
【請求項５】
押し付け素子（３０）をガイドシリンダ（１２）から離れる方向へ弾性的に押し返すばね手段（１８）を、押し付け素子（３０）とガイドシリンダ（１２）との間に配置した請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の燃焼ガス駆動型打ち込み装置。
【請求項６】
燃焼室後壁（１６）がばね手段（１７）によってガイドシリンダ（１２）の方向へ弾性的に偏倚するようにした請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の燃焼ガス駆動型打ち込み装置。
【請求項７】
伝達部材（２１）をロープにより構成した請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の燃焼ガス駆動型打ち込み装置。
【請求項８】
伝達部材（２１）をスチール製ロープにより構成した請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の燃焼ガス駆動型打ち込み装置。
【請求項９】
押し付け素子（３０）をピンガイド（１３）により構成した請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の燃焼ガス駆動型打ち込み装置。
【請求項１０】
ガイドシリンダ（１２）と同軸状に押し付け素子（３０）をスライドしてガイドするガイド手段（３５）を設けた請求項１乃至９のうちのいずれか１項に記載の燃焼ガス駆動型打ち込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載された燃焼ガス駆動型打ち込み装置に関するものである。このような打ち込み装置はガス状あるいは液体状で燃焼時に気化して使う燃焼ガスによって駆動する。固定素子に対する打ち込みエネルギーは、燃焼室内での燃焼ガス‐酸化剤混合物の燃焼によって用意され、打ち込みピストンを通じてそのつど打ち込むべき固定素子に伝達される。このとき酸化剤には、たとえば周りの空気の酸素が使える。それゆえ、それぞれの打ち込みプロセス前には燃焼室に新鮮な空気が注入される必要があり、それぞれの打ち込みプロセス後には、燃焼時に発生した排気ガスを再び燃焼室の外へ排出しなければならない。
【０００２】
打ち込みプロセスを実行するには、基盤に接していないときに打ち込み装置が作動するのを防ぐために、まず打ち込み装置が基盤に押し付けられなければならない。このとき、押し付けストロークは、人間工学的な見地から、可能な限り短いほうがよい。
【背景技術】
【０００３】
燃焼力駆動型打ち込み装置としては、空気-燃焼ガス混合物を燃焼する燃焼室と、ガイドシリンダの中でガイドされる打ち込みピストンを備え、空気-燃焼ガス混合物の燃焼によって生ずる作動圧力によりピストンを駆動するものがある（たとえば特許文献１参照）。燃焼室は、打ち込み装置の第１ハウジング部分中にあり、さらに第１ハウジング部分に対してスライド可能な第２ハウジング部分を設ける。このときガイドシリンダは、双方のハウジング部分間に介在するラックギア装置による第１ハウジング部分の第２ハウジング部分に対する移動によって、駆動する。打ち込み装置を基盤に押し付ける際に、第１ハウジング部分の第２ハウジング部分に対する相対移動によって、ガイドシリンダは燃焼室の外に出され、燃焼室の容積が拡張する。
【特許文献１】独国特許公開第４０３２２０３号明細書
【０００４】
燃焼室は、このとき部分燃焼室に細分される。このような部分燃焼室は、少なくとも１個の、ガイドシリンダとともに移動できるよう、スライド可能に配置した隔壁、ないし分離プレートによってお互いに分けられる。燃焼空間の排気ガス排出のために、ガイドシリンダ内に配置した燃焼室壁とともに再び燃焼室に入り、双方の部分燃焼室の空間容積を最小まで減少させ、このとき隔壁も一緒に移動する。排気ガスは、このとき打ち込み装置の外へ排出される。打ち込み装置を再び地面に押し付けて、部分燃焼室が再び相対移動すると、部分燃焼室には再び新鮮な空気が充填される。
【０００５】
このような打ち込み装置の欠点は、燃焼室内での燃焼室の拡張のための複雑でコストのかかる伝動メカニズムにある。
【０００６】
本願人による打ち込み装置（鋲打機）ヒルティGX100（非特許文献１参照）は、打ち込み方向にピンガイドが連結するピストンガイド内で、打ち込みピストンをガイドする。ピストンガイドのピンガイドに対向する端部に、燃焼室が連続し、この燃焼室には燃焼室と同軸状にスライドする燃焼室後壁を設ける。打ち込み装置の基盤への押し付け時には、燃焼室後壁はピストンガイドから、ピストンガイドから離れる側の燃焼室の端部へスライドし、復帰ばねは伸び、このとき燃焼室は拡張する。燃焼室が拡張するのと同時に、新鮮な空気が中に入る。このとき、必要な押し付けストロークは後方へのスライド量に一致し、このスライド量は燃焼室の軸線方向の長さに相当する。打ち込み作業の後に打ち込み装置を基盤から引き離す際、燃焼室後壁は復帰ばねの力によって再び初期状態に復帰し、このとき燃焼室が圧縮されて排気ガスが排出される。このような打ち込み装置の長所は、燃焼室の浄化が機械的方法でなされるので、電池ないしバッテリを必要としないことにある。
【非特許文献１】日本ヒルティ（株）、ヒルティGX100オンラインカタログ、[online]、[平成１８年１月２０日検索]、インターネット<URL:http://www.hilti.co.jp/holjp/modules/prcat/prca_navigation.jsp?OID=-8798>
【０００７】
しかし、このような打ち込み装置は比較的長い押し付けストロークと、比較的大きい直径の燃焼室を備えることになる。
【０００８】
空気と燃焼ガスの混合物を燃焼する燃焼室を有する燃焼力駆動型打ち込み装置であり、その燃焼室に、乱流を発生させる通気手段を設けた打ち込み装置がある（たとえば特許文献２参照）。このような通気手段は電気エネルギーを蓄えたバッテリ手段によって電気の供給を受ける電気モータにより駆動する。燃焼室の浄化のための通気手段の組み込みによって、押し付けストロークは比較的短くできる。
【特許文献２】欧州特許第４０３２２０３号明細書
【０００９】
しかし、このような打ち込み装置の欠点は、電池ないしバッテリが必要なことにより重量が重くなってしまうことと、電気エネルギーが空になってしまった場合に交換の必要があることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明の目的は、上述した打ち込み装置を改良し、上述の欠点を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するため本発明打ち込み装置は、伝達装置をロープ牽引伝達装置として構成し、壁部分を燃焼室スリーブ内でスライドする燃焼室後壁として構成し、ロープ牽引伝達装置に、伝達部材と、伝達部材のための少なくとも１個の転向ホイールとを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明打ち込み装置によれば、押し付け装置は、ロープ牽引伝達装置によって、移動できる壁部分と作用が連動し、このとき壁部分は燃焼室スリーブ中でスライドする燃焼室後壁として構成され、ロープ牽引伝達装置には、たとえばロープ、チェーン、ベルトのような伝達部材と伝達部材のための転向ホイールを設ける。スライドする燃焼室後壁が、伝達部材と転向ホイールを有して押し付け運動を変換伝達するロープ牽引伝達装置によって移動できることにより、少ない部品の数および低い組み立てコストで、短く人間工学にかなった押し付けストロークおよびそれと同時に燃焼室の直径の短縮化を実現できる。このようにして、１：２またはそれ以上の伝達変換比が容易に実現できる。さらに、ロープ牽引伝達装置は、あまりコストがかからず、かつ重量を少なくできる点で有利であり、歯車ないしラックギア伝動装置と比べると有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施例においては、伝達部材の第１端部をガイドシリンダに、第２端部を燃焼室後壁に固定し、少なくとも一つの転向ホイールを押し付け装置の構成部分に設ける。このような構成によれば、１：２伝達変換比が得られ、すなわち燃焼室後壁の移動行程が押し付け装置の移動行程の２倍になる。さらに、押し付けストロークを短くすることもできる。
【００１４】
本発明の好適な実施例においては、燃焼室スリーブを押し付け装置の押し付け素子に連結し、押し付け素子と一緒に移動可能にする。この構成により、打ち込み装置を基盤に押し付けたときに、燃焼室スリーブは自動的に押し付け装置の押し付け素子とともに動く。
【００１５】
本発明のさらに他の好適な実施例においては、少なくとも１個の転向ホイールを、燃焼室スリーブの押し付け素子側とは反対側の端部に設けた支持部材に取り付ける。押し付け素子とは反対側の燃焼室スリーブの端部に転向ホイールが突き出ていることで、転向ホイールで向きが変えられる伝達部材は、燃焼室を貫通することなく、燃焼室後壁の外部でガイドされる。
【００１６】
本発明の好適な実施例においては、押し付け素子をガイドシリンダから離れる方向へ弾性的に押し返すばね手段を、押し付け素子とガイドシリンダとの間に配置する。このような構成によれば、打ち込み装置を基盤から離すと、ばね手段が、押し付け素子を自動的にガイドシリンダから離れる方向へ押し返すので、押し付け素子が自動的に初期状態に復帰することができる。同時に、燃焼室スリーブを押し付け素子に固定して配置すると、燃焼室スリーブは同様にばね手段よって初期状態に復帰することができる。
【００１７】
さらに、本発明の好適な実施例においては、燃焼室後壁がばね手段によってガイドシリンダの方向へ弾性的に偏倚するようにする。この構成によって、燃焼室後壁は、打ち込み装置を基盤から離すると自動的に再度、ガイドシリンダと接した初期状態へと移動し、燃焼室が圧縮される。これにより、燃焼室内に残った排気ガスは、排出される。
【００１８】
同時に、一方では燃焼室後壁とガイドシリンダとの間に、他方では押し付け素子とガイドシリンダとの間にばね手段を配置すると、伝達部材は常に緊張することになるため、転向ホイールのガイドから滑り落ちてしまうことがなくなるので有利である。
【００１９】
伝達部材を、耐久性の高いスチール製ロープで構成すると有利である。これによって、引張力の耐用寿命を向上し、また牽引力の伝達効率を上げることができる。
【００２０】
さらに、押し付け素子をピンガイドないしその一部として構成すると、押し付け素子のための余分な部品が不要になり、組み立て方法を簡単にできるので、有利である。
【００２１】
さらに、本発明の好適な実施例においては、ガイドシリンダと同軸状に押し付け素子をスライドしてガイドするガイド手段を設ける。このような構成によって、ロープ牽引伝達装置の伝達部材に損傷を与えるような、押し付け素子とガイドシリンダの間のねじれが防がれ、打ち込み装置の駆動が時間長くなっても、ロープ牽引伝達装置が欠陥なく機能することが保障されるので、有利である。
【００２２】
本発明のさらなる利点と対策は、従属項、以下の説明および図面から明らかになるであろう。図面につき本発明の好適な実施例を示す。
【実施例】
【００２３】
図１および図２は、本発明による第１実施例である打ち込み装置１０を示す。打ち込み装置１０は燃焼ガスによって駆動し、このガスは図示しない燃料リザーバに液化ガスの形態で貯蔵される。燃焼ガスの代わりに、アルコールやガソリンなどの揮発性液体燃料も利用できる。打ち込み装置１０は打ち込み機構を有し、この打ち込み機構は、打ち込み装置１０を基盤Uに押し付けて作動させるとき、図面には図示しない固定素子を打ち込む。打ち込み機構は、特に酸化剤‐燃焼ガス混合物の燃焼室１４と、第１軸線方向端部２７および第２軸線方向端部２８を有して打ち込みピストンを軸線方向に移動可能に配置したガイドシリンダ１２と、燃焼室１４から離れたガイドシリンダ１２の第２軸線方向端部２８に隣接するピンガイド１３を有する。ピンガイド１３はピンや釘などの固定素子をガイドし、また同時に、押し付けノーズ３１を有する押し付け素子３０としても機能する。押し付け素子３０はガイドシリンダ１２に対して軸線方向へスライドし、あわせてガイド手段３５を介してガイドシリンダ１２まで誘導される。ガイド手段３５は、ガイドシリンダ１２の第２軸線方向端部２８の外側に配置されているガイドピン３６と、押し付け素子３０に設けられガイドピンをガイドするガイド孔３７とを含む。
【００２４】
燃焼室１４は、円筒形の燃焼室スリーブ１５内で伸張可能であり、この燃焼室スリーブ１５はガイドシリンダ１２の第１軸線方向端部２７をスライド可能にガイドし、たとえばシールリングのようなシール素子１９を介してガイドシリンダに対してシールする。燃焼室スリーブ１５内で、燃焼室後壁１６をスライド可能にガイドする。この燃焼室後壁１６は、特に引張ばねとして構成したばね手段１７によってガイドシリンダの第１軸線方向端部２７の方向に弾性的に偏倚し、図１に示す打ち込み装置１０の初期状態に保持し、このとき燃焼室１４は収縮している。燃焼室後壁には少なくとも１個の開口３２を設ける。この開口３２を通して、たとえば周囲の空気のような酸化剤と燃焼材料とが燃焼室１４に注入される。開口３２には、バルブ本体３４を有するバルブ手段３３を設け、このバルブ本体によって開閉できる。さらに、バルブ本体３４は、図示しないばね素子により、図１に示す開放状態へ弾性的に押圧する。打ち込み動作後、このバルブ３２を通してさらに燃焼した排気ガスが外部へ排出される。
【００２５】
より多くの開口を設けておくこともできる。この場合、燃料は、たとえば個別の開口を通じて燃焼室１４に注入できる。
【００２６】
燃焼室スリーブ１５は、棒状の連結部材３９により押し付け素子３０に連結し、打ち込み動作の際にはガイドシリンダ１２に対して押し付け素子３０と一緒に移動する。押し付け素子３０、連結部材３９、および燃焼室スリーブ１５はこのとき押し付け行程を転送する押し付け装置の一部を構成する。
【００２７】
押し付け素子３０から始まり、この押し付け素子３０に設けた燃焼室スリーブ１５、ガイドシリンダ１２およびスライドする燃焼室後壁１６からなる構成部分の連鎖には、さらに、全体的に参照符号２０で示した滑車装置として構成したロープ牽引伝達装置を設ける。このロープ牽引伝達装置により、押し付けノーズ３１の基盤Uへの押し付けの際に、燃焼室スリーブ１５を伴う押し付け素子３０の矢印４１（図２参照）の方向への押し付け移動を、燃焼後壁１６のガイドシリンダ１２に対する矢印４２の方向へのストローク運動に１：２の比率で伝達する。すなわち、一回の押し付けプロセスの際における燃焼室後壁１６のガイドシリンダに対する移動行程は、燃焼室スリーブ１５を有する押し付け素子３０のガイドシリンダに対する移動行程の２倍であり、このとき、すべての移動はガイドシリンダ１２の長手方向軸線に平行な方向に生じる。
【００２８】
ロープ牽引伝達装置２０は、このときスチール製ロープとして構成した伝達部材２１を備えており、この伝達部材の第１端部２２を、ガイドシリンダ１２またはその突出部に、伝達部材の第２端部２３を燃焼室後壁１６に固定する。伝達部材２１は、さらに転向ホイール２４にガイドし、これによって一度方向転換される。転向ホイール２４は、このとき燃焼室スリーブ１５のすぐ上方の支持部材２５における軸受ピン２６に回転可能に設ける。支持部材２５は、燃焼室スリーブ１５に固定的に連結し、したがって押し付け素子３０に固定的に連結されるので、押し付け動作の際に押し付け素子３０および燃焼室スリーブとともに、転向ホイールは矢印４１の方向に移動する。
【００２９】
押し付け素子３０とガイドシリンダ１２の第２軸線方向端部２８との間には、１個または複数の圧縮ばね素子として構成したばね手段１８を配置し、このばね手段は、図１に示すように打ち込み装置１０の初期状態ではガイドシリンダ１２と押し付け素子３０を互いに押し出し合う。
【００３０】
図２から明らかなように、打ち込み装置１０を基盤Uに押し付けると、ガイドシリンダ１２と押し付け素子３０の距離が縮まり、このときばね手段１８は圧縮される。同時に、燃焼室スリーブ１５と燃焼室後壁１６の間のばね手段１７は矢印４２の方向に移動して伸び、このとき燃焼室１４は拡張する。燃焼室後壁１６と燃焼室スリーブ１５は、たとえば適切なつめ状体で、拡張した位置に錠止することができる。
【００３１】
バルブ本体３４は、燃焼室後壁１６の拡張移動の際に移動方向に存在するストッパ３８へぶつかり、このときに完全に拡張した燃焼室１４のバルブ手段３３は、開口３２を閉じる。このとき燃焼室１４中には、燃焼ガスと空気の混合物が存在しており、たとえば点火プラグのような点火ユニットによって点火することができる。打ち込み装置１０は打ち込み作業の準備が完了し、図示しないトリガースイッチによって作動する。
【００３２】
打ち込み装置１０を基盤Uから矢印４１の方向に引き離すと、ばね手段１７、１８の緊張は再び解放された状態になり、押し付け素子３０および燃焼室後壁１６を有する燃焼室スリーブ１５は再び図１に示す初期状態に復帰し、燃焼室１４は収縮する。このとき、燃焼室１４の中に残った燃焼したガスは、バルブ本体３４によって再び開放された開口３２を経て外に流出する。同様に、伝達部材２１は転向ホイール２４を介して動き、転向ホイール２４は再び図１に示す初期状態に移動する。
【００３３】
図示の打ち込み装置１０は、ロープ牽引伝達装置２０に二つの伝達部材２１を設けて構成することもでき、各伝達部材２１をそれぞれ転向ホイールによってガイドする。燃焼室１４の拡張プロセス時に傾いてしまうことを避けるために、滑車を打ち込み装置１０に対称に配置する。
【００３４】
さらに、伝達変換比を高めるために、ロープ牽引伝達装置に１個より多い数の転向ホイールを設けることができる。このとき、伝達部材は、たとえば一方の端部を押し付け素子に、他方の端部を燃焼室後壁に固定できる。このとき、伝達部材は２個以上の転向ホイールによってガイドされ、そのうち一方をガイドシリンダに、他方を押し付け素子に設ける。これにより、１：３の伝達変換比を実現できる。
【００３５】
理想的には、伝達部材の各転向部をそれぞれ互いに平行にガイドすると、それぞれ最大限の伝達変換比を生ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による打ち込み装置の初期状態の部分縦断面図である。
【図２】図１の打ち込み装置を、基盤に押し付けた状態の説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
10  打ち込み装置
11  打ち込みピストン
12  ガイドシリンダ
13  ピンガイド
14  燃焼室
15  燃焼室スリーブ
16  燃焼室後壁
17, 18  ばね手段
19  シール素子
20  ロープ牽引伝達装置
21  伝達部材
22  第１端部
23  第２端部
24  転向ホイール
25  支持部材
26  軸受ピン
27  第１軸線方向端部
28  第２軸線方向端部
30  押し付け素子
31  押し付けノーズ
32  開口
33  バルブ手段
34  バルブ本体
35  ガイド手段
36  ガイドピン
37  ガイド孔
38  ストッパ
39  連結部材
41, 42  矢印
U  基盤
【図１】
2006218620.tif 000003
【図２】
2006218620.tif 000004